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铝带材在易拉罐的应用

作者:牧凡包装机械 时间:2018-01-12 点击:

  上世纪60年代,全铝易拉罐兴起于美国,凭借携带方便、使用安全、可回收价值高等优异性能迅速风靡全球,进而催生了一种新的产品~铝带材(也称制罐料),2003年全球产量达356.3万吨,约占全部铝轧制产品的25%。我国铝易拉罐的生产始于20世纪80年代,目前易拉罐用铝带材的年需求量约为29万吨以上。

  中国全铝易拉罐市场是全球市场的一部分,全球市场的发展变化影响着中国铝易拉罐的消费;同时中国经济的高速增长和巨大的市场潜力,使中国全铝易拉罐的消费获得了高于全球平均水平的增速。

  全球铝易拉罐用铝带材的市场需求
  作为一种金属包装材料,铝易拉罐具有其他金属材质易拉罐以及塑料等包装容器不可比拟的优势,如质轻、可回收性好等,所以产品一上世,便受到人们极大的推崇,并流行于世界各地。当前全球的年需求量在2100亿只左右,占全球金属容器产量的一半还多。
  全球主要地区铝易拉罐的消费比例:北美53%,欧洲(包括澳大利亚、新西兰)19%,南美14%,亚洲14%。
  北美市场以美国为主,其是铝易拉罐的发源地,率风气之先,同时也是全球铝易拉罐的最大生产国和消费国。进入90年代后,北美易拉罐供求市场不断扩大,到90年代末供需趋向稳定,增长幅度较缓。2001年,美国啤酒和软饮料铝罐用量近1000亿只,其中软饮料罐640亿只,啤酒罐330亿只。目前,北美地区的易拉罐生产线共有169条,生产线平均速度为1522罐/分,年总生产能力约1090亿只,市场需求量约1070亿只。美国在易拉罐方面的材料始终采用铝板材,每年约有40%的铝板材用于易拉罐方面的生产。
  欧洲市场供需两旺。从20世纪80年代中期以来,欧洲铝易拉罐市场一直呈现稳定增长的趋势,年增幅为5%。在欧洲的饮料罐生产中,铁皮罐和铝罐约各占一半,欧洲14%左右的铝金属材料用于饮料生产,但由于铝质金属的较高回收再使用价值,从环境保护方面出发,现在已开始大量转向铝材方面,1999年易拉罐有63%采用铝型材比1998年增长2%,2000年又比1999年增长9%。芬兰、瑞士、希腊、意大利、波兰等罐市场开始倾向采用100%的铝材,英国72%左右,德国为10%,法国、比利时、卢森堡、荷兰各占30%。目前全球市场铝易拉罐需求量400亿只左右。
  90年代中期以来,南美市场对铝易拉罐需求显示出巨大潜力,在很大程度上促进了罐业的迅速发展,总生产能力达到300亿只。随着罐生产能力的不断扩大,到了90年代末期生产能力已过剩30%。随着需求量的不断增长,目前生产能力过剩已经得到了缓解,供需基本平衡,年需求量300亿只左右。
  随着亚洲经济的增长,人民消费水平的提高,对易拉罐的需求量也水涨船高。目前铝罐年消费量在300亿只左右,其中中国80多亿只。
  从全球范围来看,全球铝易拉罐市场主要分布在发达国家和地区,其中美国又是最主要的消费地和产地;铝易拉罐和易拉罐用铝带材的生产已经比较成熟,易拉罐用铝带材的年需求量在400万吨左右,并且随着人们消费水平的不断提高和环保意识的增强而不断增加,保持平稳增长。
  经过20年来的快速发展,我国的铝加工业取得了举世瞩目的成就,铝轧制材、压延材的产量迅速提高,2004年铝轧制材产量达到了150万吨左右。但是在一些高精度铝板带产品方面,如铝罐料、高档PS版基、磁盘基片、汽车车身用铝板和镜面铝带等产品尚不具备大规模工业化生产能力,致使相关行业在原材料采购上只能依赖进口。如由于易拉罐用铝带材对材质和内部组织等有严格要求,而我国现阶段的技术和设备水平无法满足,所以除一小部分国内自给外,绝大部分靠进口来满足。1991~1996年共进口易拉罐用铝带材34.78万吨,1996年达到12万吨。1998~2004年,我国高精度铝板带材的进口量和净进口量仍然呈上升趋势,其中相当部分为易拉罐用铝带材,年进口量在10万吨以上。
  国内易拉罐用铝带材的生产相对落后
  易拉罐用铝带材是一块大市场,年消费量占到全球铝轧制材消费量的1/4,因此,国外易拉罐用铝带材已经普遍生产,技术工艺也已比较成熟。世界主要铝业公司如美国铝业公司、美国凯撒铝及化学公司、海德鲁铝业公司、加拿大铝业公司、澳大利亚科马尔科铝业公司和日本轻金属公司等,可生产优质的铝合金制罐板带,现均已实现了国际化生产和经营,并已经占领中国的易拉罐用铝带材市场。如美国铝业田纳西厂主要生产易拉罐用铝带,热轧为SMS五机架热连轧,年成品产量在45万吨左右。
  与国外不同,受技术和设备的制约,目前国内只有西南铝业有限公司可生产易拉罐铝带材(此前东北轻合金有限公司曾经生产过),其他大型厂商都没有涉足。西南铝也是历尽艰辛,才掌握了易拉罐用铝带材的工艺和生产。该公司在整个易拉罐用铝带材工艺的开发过程当中,走了很多弯路,损失也是很大,1996年前后,因为工艺技术不过关,造成3000多吨成品退货和库房料不能发货,整个现场积压3000多吨,然后全部回炉,重新生产。尽管西南铝最终研制出了3004H19易拉罐用铝带材,但也付出了数千万资金和5年的代价。2000年前后,这一产品产量约10000吨。2004年9月,西南铝成功开发出了0.28mm、0.285mm厚的易拉罐用铝带材,为国内同类产品中厚度最薄,大受市场欢迎,填补了国内空白。2005年上半年,西南铝易拉罐用铝带材产量同比增长了432.61%。但与国外先进铝材相比,其在深冲性(延伸率、制耳率等)方面尚有一定差距,内在冶金质量仍有待提高,2005年6月“1+4”热连轧的成功投产将进一步提高其易拉罐用铝带材的产量和质量。

  制约国内易拉罐用铝带材生产的主要因素
  易拉罐用铝带材要求具有良好的深冲性能、抗疲劳、抗腐蚀能力,优良的表面质量、较高的强度,足够的塑性,严格的尺寸偏差。而要达到这些质量要求,则要求材料具有合适的合金成分,良好的冶金质量,合理的结构和板形公差。同时在铝板带的生产中,其对工艺、设备水平要求较高,因此易拉罐用铝带材的生产是衡量一个国家铝加工水平的重要标志。
  
  对我国铝板带的生产而言,与国际先进同行业企业相比,最大的差距也是在生产技术和设备方面:1、生产工艺和技术方面制罐用的铝合金带材是高精度铝板带材中最具有代表性的产品,生产工艺复杂、生产工艺过程控制难度较大,同时国内已建和在建的罐装生产线自动化水平越来越高,对易拉罐用铝合金带材质量要求也越来越高。而我国生产易拉罐用铝带材所用材料的冶金质量普遍较差,直接影响到材质的变形等性能的充分发挥。2、生产设备方面生产易拉罐用铝带材主要是热连轧机组和冷轧机组等大型铝加工设备,其装机水平和控制手段要求高,价格昂贵。如生产易拉罐用铝带材的美国铝业田纳西厂的热轧设备为SMS五机架热连轧,日本轻金属拥有"1+3"热连轧设备。而我国的热轧设备大多比较落后,装机水平和控制精度不高,制约了易拉罐用铝带材的大规模生产。另外,为保证原材料的冶金质量,先进的熔铸设备必不可少,而这也是国内企业所缺少的。
  
  易拉罐用铝带材生产落后的局面得到根本改变与国际先进的易拉罐用铝带材生产企业相比,国内在工艺技术与设备方面尚存在很大差距,但随着投资的加大,先进技术和设备的引进,中国易拉罐用铝带材的生产必将得到进一步提升。两条"1+4"热连轧线的陆续投产将使易拉罐用铝带材的整体生产水平发生质的改变。
  
  受技术、设备水平的制约,易拉罐用铝带材国内只有少量生产,80%以上需要进口解决。由于技术含量高,国内供应量少,易拉罐用铝带材具有较高的附加值。据南山实业测算,其20万吨高精度新型铝合金材料项目(其中包括年产罐料热轧卷10万吨)内部收益率为17.86%,投资回收期7.42年。所以,易拉罐用铝带材的高利润率吸引了大量的逐利资本,一些有实力的企业大举进入。如西南铝和南山实业分别投巨资建设了"1+4"热连轧生产线,其中西南铝的已经投产,南山实业可于2005年年底投入试生产,这两条生产线的陆续投产,将改变我国易拉罐用铝带材的生产格局。
  
  另外渤海铝、亚洲铝业等热连轧项目已经开始动工建设,青海、河南等一些地方也正在筹建热连轧项目,这些项目用来生产高精度铝板带产品,其中包括易拉罐用铝带、PS版基等。以上这些热连轧项目的陆续投产,将改变中国高精度铝板带材大型加工设备落后的局面,易拉罐用铝带材等产品的产量和质量也将得以提升,但是设备的提升只是产品质量提高的一个方面,同时还必须下大力气消化吸收引进的高精度铝板带生产技术,或加大自主研发的力度,只有做到设备和技术提升并举,才能从根本上改变我国易拉罐用铝带材生产落后的局面。
  
  国内易拉罐用铝带材生产的发展特点和趋势
  作为一种金属包装材料的原材料,同时作为全球铝加工生产的一部分,我国易拉罐用铝带材的生产特点和发展趋势具有全球的共性,同时又体现了国内现有的生产现状和特点:

  1、在市场方面,竞争格局将发生改变
  对于国内易拉罐用铝带材的供需格局而言,进口产品一统天下的局面将被打破。随着我国“1+4”或“1+3”热连轧生产线的陆续投产,国内易拉罐用铝带材的供应将更加充足,基本可以满足国内铝易拉罐的生产需要;同时因为负担进口关税以及高昂运费,进口的易拉罐用铝带材将逐步丧失竞争力,市场份额将逐步减少以至最终退出中国市场。我国易拉罐用铝带材的生产将逐步实施进口替代,然后凭借装机水平的提高、技术的进步以及劳动力成本的优势,转而开拓国际市场。
  
  国内易拉罐用铝带材的供应将从"一枝独秀"转变到"多头并举"的局面。2004年前后,国内只有西南铝一家从事易拉罐用铝带材的生产,2005年6月其"1+4"热连轧生产线的投产又进一步增强了竞争力。但在一两年内,包括南山实业在内的几家企业的热连轧生产线将陆续投产,生产能力也将逐步释放,并且因为每家的生产能力都在20万吨左右甚至更多,因此易拉罐用铝带材的生产能力将超过市场需求量,竞争日趋激烈,利润水平趋于下降。所以对后续投产的热连轧项目而言,时间就是利润,早投产就可以抢占市场先机。
  
  2、在生产方面,产品厚度将趋于更薄
  在铝易拉罐的生产中,降低成本的重要内容之一就是减少厚度,即要求易拉罐用铝带材的厚度更薄。数十年来,铝易拉罐的制造技术在不断改进,铝罐重量已经大为减轻。20世纪60年代初期,每千只铝罐(包括罐身和罐盖)的重量达55磅(约合25千克)。20世纪90年代后期减到33磅(15千克),现已减为30磅以下,比40年前减少了近一半。1975年-1995年的20年间,1磅铝材制作的铝罐(容量为12盎司)的数量增加了35%。另据美国铝业统计,每千只铝罐罐身所需要的铝材由1988年的25.8磅减少到2000年的22.3磅。20世纪80年代以来,美国易拉罐用铝带材的厚度已经明显下降,由0.343mm减为0.259mm左右。铝易拉罐盖轻量化进展也很明显。罐盖铝材的厚度由开始的0.39mm下降到0.24mm。据称在易拉罐用铝带生产方面领先的美国铝业公司将减少到薄壁化瞄向0.18mm左右。这一发展趋势对国内的易拉罐用铝带生产企业同样重要,即必须加大研发力度,调整技术研究方向,才能与全球行业的发展保持同步,不断增强竞争力。

  3、在资源再利用方面,注重对废旧铝易拉罐的回收利用
  铝易拉罐在全球大受欢迎的重要原因之一就是便于回收利用,减少能源消耗。铝易拉罐再制铝,比用铝土提取铝少消耗71%的能量,减少95%的空气污染。很多国家特别是发达国家,对用过之后的废旧铝易拉罐的回收和利用都很重视,回收再利用率也不断提高。比如美国铝罐的回收再利用率,早在20世纪80年代就已超过50%,2000年为62.1%。日本铝罐的回收再利用率也很高,1990年为43%,2001年已经高达83%。同时发达国家在废旧铝材的回收中注重分类回收,如美国就把不同的废旧铝材分类,对废旧铝型材和废旧铝易拉罐分拣后重熔,然后稍作调配,即可生产铝型材和易拉罐用铝带材,大大降低了成本。中国是一个资源短缺的国家,更应注重对废旧铝易拉罐的回收利用,同时可降低成本,增强竞争力。
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